Конспект по физике для 8 класса «Количество теплоты». ВЫ УЗНАЕТЕ: Как найти изменение внутренней энергии тела. Что такое количество теплоты. От чего зависит количество теплоты. Каковы единицы количества теплоты.
Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике
Количество теплоты
Внутреннюю энергию тела можно изменить путём совершения работы и путём теплопередачи.
ИЗМЕНЕНИЕ ВНУТРЕННЕЙ ЭНЕРГИИ
В физике принято изменение любой физической величины обозначать греческой буквой Δ (читается «дельта»). Поэтому изменение внутренней энергии тела записывается следующим образом:
ΔU = U2 – U1,
где U1 — начальная внутренняя энергия тела, a U2 — конечная внутренняя энергия тела (после изменения).
Изменение внутренней энергии может принимать как положительное, так и отрицательное значение.
Если внутренняя энергия тела изменилась за счёт совершённой работы, то изменение внутренней энергии равно совершённой работе А. Если же изменение произошло за счёт теплопередачи, то для характеристики этого процесса вводится понятие количество теплоты.
КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
Энергия, которую получает или теряет тело при теплопередаче, называется количеством теплоты. Количество теплоты принято обозначать буквой Q.
ОТ ЧЕГО ЗАВИСИТ КОЛИЧЕСТВО ТЕПЛОТЫ
Нагреем на двух одинаковых горелках два одинаковых сосуда с водой массой 100 г и 200 г соответственно. Начальная температура воды в обоих сосудах одинакова. Опыт показывает, что по прошествии некоторого промежутка времени температура воды во втором сосуде увеличится на меньшее число градусов, хотя оба сосуда получают одинаковое количество теплоты. Следовательно, количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела до заданной температуры, зависит от массы тела.
Итак, чем больше масса тела, тем большее количество теплоты надо затратить, чтобы изменить его температуру на одно и то же значение.
При остывании тело передаёт окружающим предметам тем большее количество теплоты, чем больше его масса.
Если мы хотим подогреть воду в сосуде так, чтобы она стала тёплой (например, до температуры 40 ºС), нам потребуется меньше времени, чем для того, чтобы эту воду вскипятить (т. е. довести до температуры 100 ºС). В первом случае воде будет передано меньшее количество теплоты, чем во втором.
Таким образом, количество теплоты, которое необходимо для нагревания, зависит от разности температур тела до и после нагревания.
Теперь в одну пробирку нальём воды, а в другую — подсолнечное масло той же массы и температуры, что и вода. Обе пробирки поместим в сосуд с горячей водой. Наблюдая за показаниями термометров, мы увидим, что масло нагревается быстрее. Чтобы нагреть воду и подсолнечное масло до одной и той же температуры, воду следует нагревать дольше. Но чем дольше мы нагреваем воду, тем большее количество теплоты она получает от нагревателя (горячей воды в сосуде).
Следовательно, количество теплоты, которое необходимо для нагревания тела до определённой температуры, зависит от того, из какого вещества тело состоит.
ЕДИНИЦЫ КОЛИЧЕСТВА ТЕПЛОТЫ
Единицами количества теплоты являются те же единицы, что и для других видов энергии, — джоули (Дж) или килоджоули (кДж).
Существует и другая единица количества теплоты — калория (кал) или килокалория (ккал).
Калория (от лат. calor — тепло, жар) — это количество теплоты, которое необходимо для нагревания 1 г воды на 1 °С. Соотношение между джоулем и калорией следующее: 1 кал ~ 4,19 Дж.
Это означает, что за счёт работы, равной 4,19 кДж, температура 1 кг воды повысится на 1 ºС.
Калории обычно используют для определения энергетической ценности продуктов питания. При этом часто вместо слова «килокалория» пишут просто «Калория» с большой буквы. Количество калорий в пище определяется количеством энергии, которое получает из неё организм. Затем эта энергия будет использована для поддержания всех процессов жизнедеятельности: хорошего обмена веществ, сердцебиения, роста волос, лечения ран и т. д. Калории мы получаем из таких компонентов пищи, как белки, углеводы и жиры.
Джеймс Прескотт Джоуль (1818—1889). Английский физик, член Лондонского королевского общества.
Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Количество теплоты».
Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).